南廣鐵路藤縣西梁場滑坡原因分析及病害整治

任瑞馥

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京　100055)

?

南廣鐵路藤縣西梁場滑坡原因分析及病害整治

任瑞馥

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京100055)

Reason-analysis and Disease Treatment in Tengxianxi Beam of Nan-guang Line

REN Ruifu

摘要闡述廣西藤縣西梁場IDK191附近路塹高邊坡坍滑的工程地質特征，結合現場調繪及變形觀測成果，對多個斷面穩定性進行分析和評價，提出病害整治方案。

關鍵詞路塹高邊坡坍滑裂縫穩定分析病害整治

1工程概況

該工點位于廣西藤縣境內的低山丘陵區，絕對高程70～140 m，相對高差10～70 m，丘間洼地較窄小，植被發育。IDK190+965.00～IDK191+120.00左側坡腳設置了路塹擋墻和樁板墻收坡，上部邊坡按10 m分級，坡率1∶1.25～1∶1.5，坡面采用框架錨桿和漿砌片石拱形骨架防護。

2工程地質與水文地質條件

表層為粉質黏土(Q4el+dl)，褐黃色，硬塑，厚3～4 m，以下為全—弱風化的白堊系下統(K1)泥質粉砂巖與礫巖互層為主，遇水易軟化。全風化層：巖體呈粉質黏土狀，表層松散，礫巖保留圓礫結構，全風化厚度約0.8～18.4 m，局部地段較厚。強風化層：薄層狀構造，巖體呈碎塊狀，風化厚度約1.0～10.5 m。弱風化層：巖芯短柱狀，泥質膠結。巖層產狀為8°∠13°～15°。地震動峰值加速度0.05g，相當于地震基本烈度Ⅵ度，地震動反應譜特征周期為0.35 s。

地表水主要為溝谷中溪水及水塘，水量隨季節變化。地下水位埋深0.1～8.4 m，地下水位高程70.24～73.79 m，主要為泥質粉砂巖層的裂隙水與第四系粉質黏土中的孔隙潛水，水量較小，由大氣降水補給。

3滑坡的變形特征及施工情況

2009年5月開始施工，2009年9月，IDK191+000～+120段左側樁頂二、三級邊坡局部發生淺表層溜塌，根據現場情況及時清除溜塌體后，樁頂二、三級邊坡均采用框架錨桿防護。

2010年7月，由于進場便道開挖改變地形，根據現場實際情況，取消IDK190+936～+965段左側擋土墻，同時取消IDK190+965～+979.88段左側樁板墻，改為路塹擋土墻。

2012年6月，IDK191+034.3～+087.5段樁頂一級邊坡施工過程中局部發生淺表層坍塌，根據現場情況，及時拆除原一級邊坡框架錨桿，清除坍塌體，修整邊坡，重新采用框架錨桿防護。

本次坍塌發現于2013年6月初，藤縣西梁場進場道路(與線路夾角約80°)左側及相鄰路基IDK190+960～IDK191+010段左側路塹邊坡發現局部邊坡開裂、骨架護坡拉斷、平臺漿砌鋪砌開裂、天溝拉斷等，邊坡及平臺裂縫最大縫寬約3 cm。塹頂最遠處發現錯落裂縫，垂直位移明顯大與水平位移，錯臺高0.5～1.2 m，裂縫寬0.1～0.5 m不等，裂縫走向與山坡等高線走向基本一致。框架錨桿完整，未發生破壞，但梁底掏空。接近山頂部位產生一道順線路及進場道路方向的長大裂縫。隨后邊坡及塹頂變形逐漸向大里程方向發展至IDK191+090附近，平臺及塹頂裂縫寬度15～60 cm，95.0高程邊坡平臺外緣隆起，造成部分框架縱梁上翹或頂部斷裂，其余框架錨桿完整，未發生破壞。

病害發生后，現場共布設了40個變形觀測點，從監測情況看，沿線路方向最大位移30.62 cm，發生于進場道路終點附近，橫向最大位移51.28 cm，發生于IDK191+000塹頂。樁板墻及擋土墻未發現裂縫，樁頂最大位移2.01 cm。

根據現場調繪及監測結果，裂縫位置情況見圖1。滑動面位置的選擇主要依據前沿開挖的臨空面鼓起變形、后緣最遠裂縫、錯臺面和鉆探等資料綜合分析確定，坍滑體厚度一般為5～10 m。滑坡代表性斷面見圖2。

圖1　裂縫平面位置

圖2　滑坡代表性斷面

4滑坡原因分析

4.1內在因素

該段路塹邊坡地層為粉質黏土及易風化的泥質粉砂巖與礫巖互層，巖體破碎，遇水易軟化崩解，工程地質條件較差。

4.2外部因素

藤縣西梁場地方道路(與線路夾角約80°)開挖形成高大臨空面，且道路高邊坡底部無錨固措施，造成邊坡失穩開裂變形。加之該時期連續強降雨，地表水順裂縫下滲，土體強度下降，引起變形加劇，變形范圍向大里程方向牽引發展，形成路塹邊坡開裂變形，局部滑塌。

5滑坡穩定性分析

從現場調查的滑坡體變形特征分析，可判斷此滑坡處于擠壓階段漸變為滑動階段的過程中，整個滑體逐漸形成并沿滑面緩慢移動。

5.1滑動面參數選取

滑面指標主要根據滑體多個剖面進行反演法綜合分析確定，最后確定滑面物理力學參數取值為C=10.0 kPa，綜合內摩擦角Φ值見表1。

表1　綜合內摩擦角及下滑力計算結果

5.2滑坡推力計算

滑坡推力采用折線滑動法，由后向前計算各條塊分界面上的剩余下滑力(見表1)。

6滑坡整治工程措施及效果

通過現場勘察與分析，在穩定性評價的基礎上，結合滑坡特性，滑坡整治采用削坡減重、修筑支擋工程、加載反壓體，并加強表水的截排和地下水引排和坡面封閉等綜合措施進行整治。綜合整治措施平面見圖3，滑坡整治代表性橫斷面見圖4。

圖3　滑坡綜合整治平面

圖4　滑坡整治代表性橫斷面

6.1削坡減重

采用“寬平臺，緩邊坡”對滑坡體削坡減重。IDK191+000～IDK191+120段左側于90.80～95.47 m高程設置了10～25 m寬卸荷平臺，平臺以上分級開挖，單級高度8.0 m，邊坡坡率1∶1.75，每級邊坡間設置3.0～5.0 m寬平臺。卸荷平臺以上第一級邊坡采用框架錨索防護，以上邊坡均采用框架錨桿防護，框架內采用空心磚內草灌結合防護。

6.2修筑支擋工程

IDK191+000～IDK191+120段左側樁頂以上、卸荷平臺以下邊坡于框架中心加設預應力錨索。拆除樁頂二級邊坡已破壞的框架梁，重新施做后，于框架中心加設預應力錨索。框架梁內與承壓板之間采用空心磚內草灌結合防護。框架格梁沖刷脫空部分，采取C25混凝土填塞。

地方道路左側及IDK190+960～+980段左側設置錨固樁。此段樁頂以上、卸荷平臺以下邊坡拆除已破壞骨架護坡，采用框架錨索防護，框架內采用空心磚內草灌結合防護。

IDK190+885～IDK190+965線路左側設置C25混凝土重力式擋墻，墻頂平臺寬5 m。IDK190+965～+979.88段既有擋墻加高至高程74.8 m處。

6.3設置反壓體

IDK190+885～IDK190+965左側擋墻后設置反壓土體，填筑時分層碾壓夯實，反壓頂部至高程81 m處，反壓平臺做成向外側2%的排水坡，頂部反壓平臺需設置0.3 m厚三七灰土防滲層，上鋪砌0.3 m漿砌片石。

6.4封堵并加強排水

卸荷挖方前，地面裂縫應采用原土回填并夯實，邊坡開挖完成后坡面及塹頂裂縫采用三七灰土回填并夯實，以防止表水滲入。

每級邊坡平臺上設置截水溝，反壓土體底部設置滲水盲溝。IDK190+917～IDK191+000、IDK191+120～+206塹頂設置M7.5漿砌片石天溝，于IDK190+960～+980段左側樁頂平臺以上1.0 m處各設一排仰斜排水孔。

6.5滑坡整治效果

本工點已竣工兩年多，經受了風雨的考驗，通過觀測，坡體穩定，達到預期效果。

7結束語

滑坡形成的內在因素是邊坡巖土體的工程地質條件，外部原因是雨水和人為活動等。

巖體破碎、遇水易軟化的軟質巖路塹邊坡開挖后應及時防護。發生滑坡時，選擇適當的剖面進行位移觀測、沉降監測等，結合勘探成果及時分析出病害的具體位置、深度和發展情況，采用削坡減重、修筑支擋工程、加載反壓體，并加強表水的截排和地下水引排和坡面封閉等綜合措施進行整治。

參考文獻

[1]中華人民共和國鐵道部.鐵路路基支擋結構設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2006

[2]鐵道第一勘察設計院.鐵路工程設計技術手冊:路基[M].北京：中國鐵道出版社，1995

[3]鐵道第一勘察設計院.鐵路工程地質手冊[M].北京：中國鐵道出版社，2005

[4]中華人民共和國鐵道部.鐵路特殊路基設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2006

[5]祝輝，葉四橋.山區公路巖土復合型高切坡穩定性分析[J].路基工程2015(2):28-31

[6]任華鋒，蘭渝線太公車站滑坡病害原因分析及綜合整治[J].鐵道勘察，2013(4)：51-54

[7]武鵬，高偉.寒區路塹人工土質邊坡坍塌原因與穩定分析[J].黑龍江工程學院學報：自然科學版，2005，19(2)；1-4

[8]彭茜.新韶關站DK1987路塹高邊坡坍滑病害分析和整治[J].鐵道勘察，2009(4)：12-16

[9]GB 50330—2002建筑邊坡工程技術規范[S]

[10]徐邦棟.滑坡分析與防治[M].北京：中國鐵道出版社，2001

[11]鄭穎人.邊坡與滑坡工程治理[M].北京：人民交通出版社，2007

[12]王貢先.滑坡防治100例[M].北京：人民交通出版社，2008

[13]中華人民共和國建設部.GB50021—2001巖土工程勘察規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2009

中圖分類號：U216.41+9.1

文獻標識碼：B

文章編號：1672-7479(2016)01-0065-03

作者簡介：任瑞馥(1983—)，女，2005年畢業于武漢科技大學土木工程專業，工程師。

收稿日期：2015-12-17